Những lý thuyết cơ bản về cơ cấu nâng

CHƯƠNG 2- NHỮNG LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ CƠ CẤU NÂNG 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG 2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG Cơ cấu nâng dùng để nâng hạ vật phẩm theo phương thẳng đứng, nó có thể là một bộ phận của máy hoặc là một máy làm việc độc lập * Các kiểu loại cơ cấu nâng thường dùng: Các kiểu loại trên có nhược điểm lớn là tốc độ nâng thường khá nhỏ, tải trọng nâng không lớn, chiều cao nâng bị hạn chế, hiệu suất không cao, … Chúng đựơc sử dụng trong các máy nâng đơn giản như kích thanh răng, kích trục vít, kích thuỷ lực, kích khí nén. Ta sẽ nghiên cứu cụ thể trong chương 6 Các thiết bị nâng đơn giản. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Mô men lực phát động tác dụng lên trục tang là: Mp = P.R, N.m trong đó: P- là lực phát động (hay lực dẫn động), N; R- là cánh tay đòn của lực P, m. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Khả năng tải của cơ cấu loại II tăng lên io lần (tức là cùng một lực P (hoặc mômen M) nhất định thì cơ cấu nâng loại II nâng được vật nâng lớn hơn gấp io lần so với cơ cấu nâng loại I); - Tuy nhiên khi io càng tăng thì độ phức tạp của cơ cấu càng lớn, giá thành tăng cao, độ chính xác giảm, hiệu suất giảm. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: Mv = Mp 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Khả năng tải của cơ cấu loại III tăng lên 2 lần (mà thực chất là giảm tải tác dụng vào tang xuống 2 lần ). 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG * Sơ đồ cơ cấu nâng loại IV: 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Khi a càng tăng thì khả năng tải càng lớn, nhưng số puli (ròng rọc) tăng lên, cơ cấu càng phức tạp, cồng kềnh, tổn thất ma sát càng lớn, độ mòn của dây cũng tăng lên. - Khi đưa vào cơ cấu nâng một bộ truyền giảm tốc (i0) hoặc hệ ròng rọc (có bội suất là a) đều làm cho khả năng tải của cơ cấu tăng lên. Vì thế khi thiết kế cơ cấu nâng phải chọn các trị số này một cách hợp lý. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG Cơ cấu nâng thông thường bao gồm các bộ phận chủ yếu sau đây: + Bộ phận dẫn động; + Bộ phận truyền động; + Tang quấn (cáp hoặc xích); + Bộ phận mang giữ tải; - Thiết bị nhận vật nâng (như móc, gầu ngoạm…); - Dây (cáp hoặc xích); - Puli (ròng rọc). + Thiết bị giữ vật treo và điều chỉnh vận tốc. Ngoài ra còn có thiết bị an toàn, thiết bị điều khiển. 4. Các bộ phận chủ yếu của cơ cấu nâng + Tang quấn (cáp hoặc xích); + Bộ phận mang giữ tải; - Thiết bị nhận vật nâng (như móc, gầu ngoạm…); - Dây (cáp hoặc xích); - Puli (ròng rọc). + Thiết bị giữ vật treo và điều chỉnh vận tốc. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG - Hệ ròng rọc (hay còn gọi là palăng): là hệ gồm các puli và dây quấn dùng trong cơ cấu nâng nhằm giảm bớt lực căng dây và mômen tác dụng lên tang. 1. Khái niệm §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG Puli được sử dụng trong máy trục được chia thành các loại: - Puli cố định và puli động; - Puli dẫn hướng và puli cân bằng; puli giảm tải; - Puli cáp và puli xích; - Puli đúc và puli hàn; - Puli dùng ổ trượt và puli dùng ổ lăn. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG Qua nghiên cứu lực cản này sinh ra từ hai thành phần: W = W1 + W2, N trong đó: W1: lực cản do độ cứng của dây (lực cản tĩnh), N; W2: lực cản do ma sát giữa dây và puli gây ra (lực cản động), N. 4. Lực cản và hiệu suất của palăng Lực cản và hiệu suất của palăng - Xác định thành phần lực cản W1 S1.(R + δ1) = S2.(R – δ2) Hay: S1.(R + δ1) = (S1 + W1).(R – δ2) §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG Với giả thiết: S2 = S1 + W ≈ S1 + W1 trong đó: () §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG - Xác định thành phần lực cản W2 Hợp lực tác dụng lên trục puli sẽ là: Ta có: §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG - Xác định lực căng ở nhánh ra S2 - Hiệu suất của puli: là tỷ số giữa lực căng ở nhánh vào (cũng là lực căng ở trạng thái tĩnh) và lực căng ở nhánh ra (cũng là lực căng có cản của puli) §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG Hình 2-13 §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG Smax - Lực căng dây lớn nhất tác dụng lên tang; a- Bội suất của pa lăng; n- Số đầu dây chịu tải; m- Số đầu dây cuốn lên tang; t- Số puli đổi hướng. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG